本发明涉及罐式储运设备，具体为一种罐式储运设备温度控制系统和控制方法。
背景技术：
1、罐式储运设备广泛应用于液态或气态货物的长途运输和储存过程中，如石油、化工原料和液化天然气等；这些货物对环境温度变化极为敏感，温度控制的失误可能导致货物的性质变化，甚至引发安全事故；因此，保障储运过程中货物温度的稳定性是确保其质量和安全的关键。
2、当前罐式储运设备的温控系统主要通过对货物温度和冷热载体温度进行实时测量，并将测量值反馈到控制器中，通过对比实际测量值与目标值，控制加热制冷温控系统的运行启停动作，从而实现对储运货物的温度控制；传统控制方法需要完全依托于温度传感器对货物温度和冷热载体温度的实时测量，当任意测温传感器失效时，系统会完全无法运行；传统控制方法会控制冷热载体温度与货物温度形成既定的温差，通过温差使得热量从高温侧传向低温侧，从而实现对货物的加热制冷或温度维持；然而，过小的温差会使得加热制冷的速度较慢，而过大的温差会形成较大的温度波动，难以实现较高的温控精度；同时连续不断的加热或者制冷会损坏冷热载体，也会导致局部货物温度波动过大；
3、综上所述，亟须一种罐式储运设备温度控制方法和系统，通过精确的传热系数测定、灵活的温控模式选择、动态的温度调整策略和应急模式的设计，实现对货物温度的精确控制，同时延长冷热载体的使用寿命。
技术实现思路
1、本发明提供了一种罐式储运设备温度控制系统和控制方法，促进解决了上述背景技术中所提到的问题。
2、本发明提供如下技术方案：一种罐式储运设备温度控制系统和控制方法，具体包括：
3、根据传热系数测试策略测试获取罐式储运设备对环境的传热系数，记为第一系数；
4、判断第一系数是否有效；
5、获取罐式储运设备的保温性能定义值，记为第二系数；
6、设置偏差阈值；
7、若偏差阈值，则认定第一系数有效，选择第一系数作为罐式储运设备对环境的总传热系数；
8、若偏差阈值，则认定第一系数无效，选择第二系数作为罐式储运设备对环境的总传热系数；
9、罐式储运设备对环境的总传热系数记为k；
10、根据货物温度传感器的损坏情况选择工作模式；
11、根据货物温度调整时长获取策略获取货物温度调整时长；
12、调整货物温度的同时，检测并控制冷热载体的温度；
13、将货物温度调整时长分割为间断的货物温度调整时长区块；
14、在每一货物温度调整时长区块内，调整货物和冷热载体的温度；
15、在每一货物温度调整时长区块外，暂停调温并恢复冷热载体的温度；
16、当货物温度达到货物目标温度时，进入温度维持模式。
17、可选的，所述根据传热系数测试策略测试获取罐式储运设备对环境的总传热系数，具体包括：
18、获取测试货物的体积，记为；
19、获取测试货物的密度，记为；
20、获取测试货物的比热容，记为；
21、将测试货物放置于罐式储运设备之中进行测试；
22、获取自然升降温周期单位时长，记为；
23、将自然升降温周期单位时长划分为若干个小记录周期，分别记为；
24、；
25、针对每个小记录周期；
26、获取小记录周期的平均环境温度和平均货物温度之差，分别记为；
27、计算自然升降温周期内货物温度和环境温度之间的平均温差；
28、；
29、计算第一系数，通过以下公式计算第一系数：
30、；其中为第一系数，测试货物的体积，为测试货物的密度，为测试货物的比热容，为自然升降温周期内货物温度和环境温度之间的平均温差，为自然升降温周期单位时长。
31、可选的，所述根据货物温度传感器的损坏情况选择工作模式，具体包括：
32、针对每个传感器，判断传感器是否损坏；
33、若传感器未损坏，则由系统自动获取需要的数据，然后根据货物温度调整时长获取策略获取货物温度调整时长；
34、若传感器损坏，则选择应急模式手动输入需要的数据控制设备运行，然后根据货物温度调整时长获取策略获取货物温度调整时长。
35、可选的，所述根据货物温度调整时长获取策略获取货物温度调整时长，具体包括：
36、获取货物初始温度，记为；
37、获取货物目标温度，记为；
38、获取环境温度，记为；
39、计算环境与货物之间的平均温差；
40、；
41、获取货物的体积，记为；
42、获取货物的密度，记为；
43、获取货物的比热容，记为；
44、计算环境对货物的传热功率，通过以下公式计算环境对货物的传热功率：
45、；其中为环境与货物之间的平均温差，k为罐式储运设备对环境的总传热系数。
46、可选的，所述根据货物温度调整时长获取策略获取货物温度调整时长，还包括：
47、计算货物升降温所需的功，通过以下公式计算货物升降温所需的功：
48、；其中w为货物升降温所需的功的数值，为货物的体积，为货物的密度，为货物的比热容，为货物目标温度，为货物初始温度；
49、获取罐式储运设备加热功率，记为；
50、获取罐式储运设备制冷功率，记为；
51、计算货物受加热载体和环境影响的总加热功率，通过以下公式计算货物受加热载体环境影响的总加热功率：
52、；其中为货物受加热载体和环境影响的总加热功率，为环境对货物的传热功率，为罐式储运设备加热功率；
53、计算货物受制冷载体和环境影响的总制冷功率，通过以下公式计算货物受制冷载体和环境影响的总制冷功率：
54、；其中为货物受制冷载体和环境影响的总制冷功率，为环境对货物的传热功率，为罐式储运设备制冷功率。
55、可选的，所述根据货物温度调整时长获取策略获取货物温度调整时长；还包括：
56、若货物目标温度大于货物初始温度，则需要对货物进行加热；
57、计算货物加热时长和总间隔时长，通过以下公式计算货物加热时长和总间隔时长：
58、；
59、；其中为货物加热时长，为加热总间隔时长，为加热总间隔时长系数，w为货物升温所需的功的数值，为货物受加热载体和环境影响的总加热功率，为环境对货物的传热功率；
60、若货物目标温度小于货物初始温度，则需要对货物进行制冷；
61、计算货物制冷时长和总间隔时长，通过以下公式计算货物制冷时长和总间隔时长：
62、；
63、；其中为货物制冷时长，为制冷总间隔时长，为制冷总间隔时长系数，w为货物降温所需的功的数值，为货物受制冷载体和环境影响的总制冷功率，为环境对货物的传热功率；
64、获取货物加热时长与加热总间隔时长之和或货物制冷时长与制冷总间隔时长之和，记为货物温度调整时长。
65、可选的，所述将货物温度调整时长分割为间断的货物温度调整时长区块，具体包括：
66、根据冷热载体开始工作的时刻和暂停工作的时刻将货物温度调整时长分割为间断的货物温度调整时长区块，分别记为第一调整区块、第二调整区块……第a调整区块；
67、每个调整区块开始的时刻是冷热载体开始工作的时刻；
68、每个调整区块结束的时刻是冷热载体结束工作的时刻；
69、冷热载体在每一货物温度调整时长区块内执行升降温工作，调整货物的温度；
70、冷热载体在每一货物温度调整时长区块外的间隔区块暂停升降温工作，恢复冷热载体的温度；
71、将货物加热时长分为a个区块，加热总间隔时长分为a-1个区块。
72、，；
73、则加热调整过程为；
74、将货物制冷时长分为b个区块，加热总间隔时长分为b-1个区块；
75、，；
76、则制冷调整过程为；
77、设置加热载体限制温度，记为；
78、设置加热载体恢复温度，记为；
79、设置制冷载体限制温度，记为；
80、设置制冷载体恢复温度，记为；
81、获取货物的实时温度，记为；
82、若；
83、当货物的实时温度未达到货物的目标温度时，启动加热功能；
84、获取加热载体的温度，记为；
85、当时，加热载体暂停工作；
86、当从降低到时，加热载体开始工作；
87、当货物的实时温度第一次等于货物的目标温度时，加热载体暂停工作并进入温度维持模式；
88、若；
89、当货物的实时温度未达到货物的目标温度时，启动制冷功能；
90、获取制冷载体的温度，记为；
91、当时，制冷载体暂停工作；
92、当从上升到时，制冷载体开始工作；
93、当货物的实时温度第一次等于货物的目标温度时，制冷载体暂停工作并进入温度维持模式。
94、可选的，所述当货物温度达到货物目标温度时，进入温度维持模式，具体包括：
95、获取货物的实时温度、环境温度、货物初始温度、货物目标温度、环境对货物的传热功率、罐式储运设备加热功率和罐式储运设备制冷功率；
96、设置控制上下精度值，上精度值记为，下精度值记为；
97、根据维持模式的货物温度调整时长获取策略获取货物温度调整时长和间隔时长：
98、若；
99、获取维持模式加热总间隔时长系数；
100、
101、为维持模式加热总间隔时长整定系数，为货物受加热载体和环境影响的总加热功率，为环境对货物的传热功率；
102、设置标准温度维持模式加热区块单元时长；
103、则间隔区块单元时长为；
104、标准温度维持模式加热区块单元和间隔区块单元交替进行；
105、当货物的实时温度达到货物目标温度精度上限时，加热载体停止工作，记录已进行的加热维持总时长；
106、计算出系统多的热量；
107、计算出系统在温度加热维持区间多出的加热功率；
108、调整得到新的加热总间隔时长系数；
109、以此得到新的单位间隔时长；
110、当货物的实时温度达到货物目标温度精度下限时，记录已进行的加热维持总时长；
111、计算出系统少的热量；
112、计算出系统在温度加热维持区间缺少的加热功率；
113、调整得到新的加热总间隔时长系数；
114、以此得到新的单位间隔时长；
115、若，则需要制冷维持；
116、获取维持模式制冷总间隔时长系数；
117、
118、为维持模式加热总间隔时长整定系数为货物受制冷载体和环境影响的总加热功率，为环境对货物的传热功率；
119、设置标准温度维持模式制冷区块单元时长；
120、则间隔区块单元时长为；
121、标准温度维持模式制冷区块单元和间隔区块单元交替进行；
122、当货物的实时温度达到货物目标温度精度下限时，制冷载体停止工作，记录已进行的制冷维持总时长；
123、计算出系统缺少的热量；
124、计算出系统在温度制冷维持区间多出的制冷功率；
125、调整得到新的制冷总间隔时长系数；
126、以此得到新的单位间隔时长；
127、当货物的实时温度达到货物目标温度精度上限时，记录已进行的制冷维持总时长；
128、计算出系统多的热量；
129、计算出系统在温度制冷维持区间少出的制冷功率；
130、调整得到新的制冷总间隔时长系数；
131、以此得到新的单位间隔时长。
132、可选的，包括：
133、制冷加热模块，包括制冷载体和加热载体；制冷载体用于对货物进行制冷，加热载体用于对货物进行加热；
134、数据获取模块，包括：
135、温度传感器，用于获取货物温度、环境温度和冷热载体的温度；
136、液位传感器，用于获取货物的体积；
137、密度计，用于获取货物的密度；
138、信息输入模块，用于在应急模式手动输入当前货物温度控制设备运行。
139、本发明具备以下有益效果：
140、1、该一种罐式储运设备温度控制系统和控制方法，通过传热系数测试策略获取罐式储运设备对环境的传热系数，能够精确评估设备的隔热性能；通过测试第一系数和第二系数，并根据偏差阈值进行判断，可以确保选用最准确的传热系数进行后续温度控制；这一方法的优点在于测试策略能够提供实际操作环境下的真实传热系数，比单纯依赖设备设计参数更贴近实际；可靠性：通过偏差阈值的设定，能够甄别出传热系数是否有效，这种双重验证机制提高了数据的可靠性；灵活性：如果第一系数无效，还可以回退到第二系数，保证了系统的连续性和稳定性。
141、2、该一种罐式储运设备温度控制系统和控制方法，传感器在实际应用中可能会发生故障，智能选择工作模式能够确保系统在传感器故障时仍能正常运行；此功能的优点在于系统能够识别传感器的工作状态，自动转换到应急模式，减少因传感器故障带来的影响；即使某些传感器损坏，系统仍能通过手动输入数据继续运行，确保货物的温度控制不会中断。
142、3、该一种罐式储运设备温度控制系统和控制方法，通过设置加热载体和制冷载体的限制温度和恢复温度，能够更好地控制加热和制冷过程，避免极端温度对货物的影响。其优点包括：防止加热载体和制冷载体温度过高或过低，保护货物和设备；通过动态监控和控制，确保系统在安全温度范围内运行；避免设备在极端工况下运行，减少磨损和故障概率，延长设备使用寿命。
143、4、该一种罐式储运设备温度控制系统和控制方法，通过将温度调整时长分割为多个间断区块，能够更加灵活地控制温度调整过程，系统按在预定的区块内执行制冷或加热；可以避免货物的温度在一段时间内波动过大；系统在预定的区块外恢复冷热载体温度，动态调整和控制温度，确保货物温度在设定范围内；这一策略的优点在于能够根据实时温度和控制精度动态调整，确保货物温度不会波动太大；避免不必要的加热和制冷，通过精确控制实现能源的高效利用。
144、5、该一种罐式储运设备温度控制系统和控制方法，当货物温度达到目标温度时，系统进入温度维持模式，通过设定控制精度，确保货物温度的稳定性；传统的温度控制方法往往缺乏温度维持机制，容易在达到目标温度后出现温度波动，影响货物质量；温度维持模式通过设定控制精度，微调加热或制冷载体的工作周期，确保货物温度在目标温度附近保持稳定；这种方法能够有效避免温度波动对货物的影响；此外，温度维持模式还能够减少加热或制冷载体的工作时间，降低能耗和设备磨损，提高系统的运行效率。
1.一种罐式储运设备温度控制方法，其特征在于，具体包括：
2.根据权利要求1所述的一种罐式储运设备温度控制方法，其特征在于：所述根据传热系数测试策略测试获取罐式储运设备对环境的总传热系数，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种罐式储运设备温度控制方法，其特征在于：所述根据货物温度传感器的损坏情况选择工作模式，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种罐式储运设备温度控制方法，其特征在于：所述根据货物温度调整时长获取策略获取货物温度调整时长，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种罐式储运设备温度控制方法，其特征在于：所述根据货物温度调整时长获取策略获取货物温度调整时长，还包括：
6.根据权利要求5所述的一种罐式储运设备温度控制方法，其特征在于：所述根据货物温度调整时长获取策略获取货物温度调整时长；还包括：
7.根据权利要求1所述的一种罐式储运设备温度控制方法，其特征在于：所述将货物温度调整时长分割为间断的货物温度调整时长区块，具体包括：
8.根据权利要求1所述的一种罐式储运设备温度控制方法，其特征在于：所述当货物温度达到货物目标温度时，进入温度维持模式，具体包括：
9.一种实现权利要求1所述的一种罐式储运设备温度控制方法所采用的控制系统，其特征在于，包括：
